Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu thành phần, tính chất cơ học của bê tông cường độ siêu cao và ứng dụng trong kết cấu cầu

Chia sẻ: Lê Hoa Trà | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

0
8
lượt xem
2
download

Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu thành phần, tính chất cơ học của bê tông cường độ siêu cao và ứng dụng trong kết cấu cầu

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu thành phần, tính chất cơ học của bê tông cường độ siêu cao và ứng dụng trong kết cấu cầu" với mục tiêu chính như định lượng lại thông qua thực nghiệm và từ thực nghiệm xác định lại các hệ số của các công thức. Đây cũng là một hướng được một số nước như Hàn Quốc, Mỹ thực hiện. Hướng và mục đích của nghiên cứu sinh thực hiện; tức là tiến hành theo hướng định lượng lại mô hình vật liệu từ các điều kiện vật liệu ở Việt Nam,...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu thành phần, tính chất cơ học của bê tông cường độ siêu cao và ứng dụng trong kết cấu cầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI<br /> <br /> NGUYỄN LỘC KHA<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CƠ HỌC<br /> BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ SIÊU CAO VÀ ỨNG DỤNG<br /> TRONG KẾT CẤU CẦU<br /> <br /> CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU HẦM<br /> MÃ SỐ: 62.58.25.01<br /> <br /> TÓM TẮC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> 1. GS-TS. Phạm Duy Hữu<br /> 2. PGS-TS. Nguyễn Ngọc Long<br /> <br /> HÀ NỘI - 2013<br /> <br /> 2<br /> MỞ ĐẦU<br /> Bê tông cường độ siêu sao là một loại vật liệu mới, được nghiên cứu<br /> và ứng dụng thử nghiệm ở các nước tiên tiến trên thế giới trong vài thập kỷ<br /> gần đây. Đặc tính của loại bê tông này là có cường độ chịu nén rất cao có thể<br /> lên đến từ 100 -:- >200MPa, khả năng chịu kéo khi uốn lên đến 40MPa, khả<br /> năng chịu cắt tăng cao, khả năng chịu tác động va chạm, chịu tải trọng lặp rất<br /> lớn và đặc biệt là có độ bền và sự ổn định lâu dài. Hiện nay trên thế giới đang<br /> từng bước ứng dụng thử nghiệm trong nhiều công trình cầu, nhà cao tầng, các<br /> công trình đặc biệt khác nhằm nâng cao khả năng chịu lực và độ bền của kết<br /> cấu công trình.<br /> Ở Việt Nam, đang phát triển cơ sở hạ tầng, nhiều công trình cầu,<br /> đường hiện đại đang được xây dựng, nên việc nghiên cứu phát triển một loại<br /> vật liệu bê tông mới có cường độ siêu cao để tăng khả năng chịu lực, độ bền<br /> của công trình là vấn đề cần thiết.<br /> Chúng ta có thể nghĩ đến khả năng nghiên cứu chế tạo và ứng dụng<br /> bê tông cường độ siêu cao từ các vật liệu ở Việt Nam để có thể áp dụng thay<br /> thế cho một số dạng kết cấu cầu, đường bộ hiện nay và từng bước nghiên cứu<br /> ứng dụng bê tông cường độ siêu cao này trong thiết kế một số các kết cấu của<br /> công trình cầu, đường, các nhà cao tầng, các công trình đặc biệt khác.<br /> Đó chính là lý do Nghiên cứu sinh chọn đề tài để nghiên cứu.<br /> Tên đề tài “Nghiên cứu thành phần, tính chất cơ học của bê tông cường độ<br /> siêu cao và ứng dụng trong kết cấu cầu”.<br /> Mục đích nghiên cứu:<br /> Hướng lý thuyết: Lý thuyết thành phần hạt đạt độ chặt tối ưu đã được Larard<br /> trình bày. Các hướng dẫn tính toán thành phần theo cấp phối tối ưu của Fuller<br /> năm 1997. Các nghiên cứu thực nghiệm định lượng được thực hiện bỡi<br /> SETRA/AFGC năm 2002; phương pháp thiết kế theo DIN; phương pháp thiết<br /> kế theo ACI-544… Các lý thuyết này nghiên cứu sinh sử dụng trong nghiên<br /> cứu của mình<br /> Hướng thực nghiệm: Định lượng lại thông qua thực nghiệm và từ thực<br /> nghiệm xác định lại các hệ số của các công thức. Đây cũng là một hướng<br /> được một số nước như Hàn Quốc, Mỹ thực hiện. Hướng và mục đích của<br /> nghiên cứu sinh thực hiện; tức là tiến hành theo hướng định lượng lại mô<br /> hình vật liệu từ các điều kiện vật liệu ở Việt Nam thông qua các thí nghiệm<br /> và cũng từ các thí nghiệm xác định lại công thức tính cường độ chịu kéo khi<br /> uốn nhằm tạo ra các thông số phục vụ tính toán kết cấu.<br /> Đối tượng nghiên cứu: Từ vật liệu trong nước, nghiên cứu thực nghiệm xác<br /> định mô hình vật liệu và chế tạo ra bê tông cường độ siêu cao có cường độ<br /> 120 -:- 140MPa và ứng dụng trong kết cấu cầu.<br /> <br /> 3<br /> Phạm vi nghiên cứu: Định lượng lại mô hình vật liệu thông qua thí nghiệm,<br /> Phân tích thực nghiệm ứng xử uốn của dầm để tìm công thức t, phân tích<br /> ứng xử uốn dầm cầu để xác định chiều cao mới của dầm cầu. Nghiên cứu<br /> sinh chỉ nghiên cứu dầm cầu dưới tác dụng của tải trọng tỉnh, các tải trọng<br /> động, tải trọng lặp chưa đề cập trong luận án này.<br /> Ý nghĩa khoa học và thực tiển của đề tài:<br /> - Về lý thuyết: Nghiên cứu ứng dụng các lý thuyết tính toán về độ đặc tối ưu<br /> để thiết kế cấp phối bê tông cường độ siêu cao. Phân tích ứng xử uốn của<br /> dầm và dầm cầu để tìm ra công thức tính cường độ chịu kéo khi uốn t và<br /> chiều cao dầm cầu.<br /> - Về thực nghiệm: Tìm kiếm vật liệu, chế tạo ra cấp phối vật liệu bê tông<br /> cường độ siêu cao từ 120 -140MPa với vật liệu trong nước. Từ thực nghiệm<br /> nêu lên các đặc trưng cơ học của bê tông cường độ siêu và đề xuất công thức<br /> tính cường độ chịu kéo khi uốn t; phân tích ứng xử uốn của dầm cầu và đề<br /> xuất chiều cao dầm cầu<br /> Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG BÊ<br /> TÔNG CƯỜNG ĐỘ SIÊU CAO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM<br /> 1.1.Các công trình nghiên cứu liên quan mật thiết đến đề tài luận án đã<br /> được công bố trên thế giới<br /> Bê tông cường độ siêu cao là một loại vật liệu mới được nghiên cứu<br /> và phát triển trên thế giới từ năm 1990. Các ứng xử cơ học, các công thức về<br /> tính toán cũng như các hướng dẫn thiết kế và kỹ thuật xây dựng đã được công<br /> bố ở Pháp, Mỹ và Đức. Một số ứng dụng đầu tiên ở Cananda, Châu Âu, Châu<br /> Á và ở Mỹ đã chứng minh những lợi ích của loại vật liệu mới này về chi phí,<br /> tính bền vững và nhiều tính năng ưu việt khác.<br /> Với những ưu điểm vượt trội của bê tông này, cho phép chúng ta có<br /> những suy nghĩ về việc nghiên cứu bê tông cường độ siêu cao từ các vật liệu<br /> thành phần trong nước, trên cơ sở tham khảo những kết quả nghiên cứu của<br /> các nước trên thế giới, sẽ mở ra một hướng đi mới trong ngành vật liệu xây<br /> dựng và kết cấu công trình<br /> 1.2. Các nghiên cứu về bê tông cường độ siêu cao ở Hoa Kỳ, ở Châu Âu<br /> và Châu Á<br /> Các lý thuyết mới về thành phần hạt theo độ đặc tối ưu đã được<br /> Larrard trình bày<br /> Các lý thuyết về cấp phối hạt tối ưu đã được Schmidt và Fuller trình<br /> bày. Các hướng dẫn thiết kế đã được SETRA / AFGC công bố<br /> Các hướng dẫn thiết kế và công nghệ chế tạo đã được nghiên cứu và<br /> khuyến cáo bởi RILEM, DIN;<br /> Các thí nghiệm về định lượng lại mô hình vật liệu đã được FHWA<br /> (Hoa Kỳ) và Hàn Quốc thực hiện.<br /> <br /> 4<br /> Các hình ảnh từ 1.1 -:-1.6 giớ thiệu các kết cấu cầu, nhà và các ứng<br /> ới<br /> dụng trong quân sự điển hình<br /> <br /> Hình 1.1: So sánh về trọng lượng và chiều cao c dầm bê tông cường độ siêu cao và<br /> u<br /> của<br /> bê tông truy thống<br /> truyền<br /> <br /> Hình 1.2: Các cầu sử dụng bê tông cường đ siêu cao mặt cắt dầm chữ T và chữ  ở<br /> ng độ<br /> Mỹ<br /> M<br /> <br /> Hình 1.3:Cầu người đi bộ ở Seoul Hàn<br /> Quốc năm 2002<br /> <br /> Hình 1.5: Cầu Bourg –lès – Valence,<br /> France năm 2004<br /> <br /> Hình 1.4: Mái nhà cửa sổ Millau năm<br /> 2004<br /> <br /> Hình 1.6: Thử nghiệm khả năng chịu<br /> công phá sử dụng trong quân sự Iran<br /> <br /> 5<br /> 1.3.Các công trình nghiên cứu liên quan mật thiết đến đề tài luận án đã<br /> được công bố ở Việt Nam<br /> Ở Việt Nam: bê tông cường độ siêu cao là một đề tài còn khá mới.<br /> Đến năm 2008 mới được một số nhà khoa học ở các trường ĐH Giao thông<br /> Vận tải; ĐH Xây dựng; ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh… bắt đầu nghiên<br /> cứu về bê tông này. Các nghiên cứu nêu trên được xem là những nghiên cứu<br /> ban đầu về bê tông siêu cường độ ở Việt Nam.<br /> Như vậy bê tông cường độ siêu cao đối với Thế giới và Việt Nam<br /> vẫn còn mang tính thời sự rất lớn, cần thiết có nhiều nghiên cứu để chế tạo ra<br /> bê tông này từ vật liệu trong nước góp phần bổ sung hoàn thiện hệ thống lý<br /> luận, tính toán và từng bước đưa vào ứng dụng thử nghiệm cho một số công<br /> trình xây dựng.<br /> 1.4.Mục tiêu của đề tài<br /> Từ vật liệu trong nước, theo các hướng dẫn của thế giới; nghiên cứu<br /> chế tạo ra bê tông cường độ siêu cao từ 120 -:- 140MPa. Nghiên cứu thực<br /> nghiệm uốn của dầm bê tông cốt thép sử dụng bê tông cường độ siêu cao để<br /> xác định hệ số K trong công thức tính cường độ chịu kéo khi uốn. Phân tích<br /> ứng xử uốn của dầm cầu sử dụng bê tông cường độ siêu cao từ đó đề xuất<br /> chiều cao của dầm cầu.<br /> 1.5.Nội dung và phương pháp nghiên cứu<br /> Nghiên cứu lựa chọn vật liệu, thiết kế thành phần, thí nghiệm các<br /> tính chất cơ học của bê tông cường độ siêu cao từ 120 – 140MPa. Phân tích<br /> uốn kết cấu dầm, dầm cầu và từ đó định hướng sử dụng trong kết cấu. Sử<br /> dụng phương pháp lý thuyết và thực nghiệm để xác định về thành phần, các<br /> tính năng cơ học của bê tông cường độ siêu cao và công thức tính cường độ<br /> chịu kéo khi uốn và chiều cao dầm cầu.<br /> Chương 2: VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ THIẾT KẾ THÀNH PHẦN<br /> BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ SIÊU CAO<br /> 2.1 Vật liệu chế tạo:<br /> 2.1.1/ Xi măng, phụ gia siêu dẻo và muội Silic<br /> Nghiên cứu sinh sử dụng xi măng PC40-Bút Sơn loại I phù hợp với<br /> quốc tế và thực tế xi măng ở Việt nam<br /> Luận án sử dụng phụ gia Policacbol silat của hãng Sika Việt Nam với<br /> kí hiệu 3000-20 các tính năng phù hợp tiêu chuẩn ASTM C494 loại C<br /> Luận án sử dụng muội Silic do Sika Việt Nam bán trên thị trường<br /> cũng có tính năng đảm bảo các tiêu chuẩn ASTM 1230-95a, hình 2.1<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản